[BioS] 암 치료하는 '마이크로 로봇' 나왔다

면역세포인 대식세포 컨트롤하는 신기술

국내 연구진이 머리카락 굵기 5분의 1(직경 20㎛)의 초소형 로봇을 이용해 암을 치료하는 신기술을 개발했다. 항암제를 투입한 대식세포(macrophage)를 '로봇화'해 암 세포를 공격하게 만드는 원리다.

박석호 전남대 기계공학부 교수팀은 미래창조과학부의 지원으로 대장암·유방암 등 고형암을 치료할 수 있는 의료용 마이크로 로봇을 개발했다고 27일 밝혔다.

그 동안 고형암 치료는 종양조직에 보다 오래 잔류하는 특성을 지닌 나노파티클을 사용한 약물 전달체를 혈관에 침투시켜 종양조직을 사멸시키는 방법을 사용했다.

그러나 혈관만을 따라 약물 전달이 가능한 나노파티클로는 능동적이고 효율적인 전달이 안돼 성장 속도가 빠른 암세포를 따라잡지 못하고, 이로 인해 종양 중심부에 도달하기 어려운 한계가 있었다.

박 교수팀은 이에 면역세포 중 하나인 대식세포를 기반으로 한 마이크로로봇을 개발해 나노파티클을 이용한 약물전달 체계의 한계를 극복했다.

박 교수팀은 대식세포에 자성(磁性)을 띠는 나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 구조체와 항암제를 함께 탑재한 마이크로 로봇을 개발했다.특히 자기장에 반응하는 산화철(Fe2O3)을 함께 넣어 대식세포의 움직임을 조종할 수 있도록 했다.

이렇게 되면 마이크로로봇은 외부 자기장에 의해 능동적으로 종양 주변부까지 도달이 가능하다. 또한 자체 암 지향성을 지닌 대식세포를 기반으로 했기 때문에 종양 중심부를 표적할 수 있다.

박 교수는 “이번에 개발한 마이크로로봇은 나노파티클의 한계인 수동전달, 혈관 의존성을 극복해 안정적이고 효율적인 암 치료의 길을 제시했다는 데 의의가 있다”고 강조했다.

이번 연구는 지난달 27일 세계적 과학 학술지인 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 게재됐다.